山东金岭铁矿选矿厂（简称金岭铁矿选矿厂）现拥有球磨电机4台，功率均在280kW以上，其中3＃、4＃球磨电机采用频敏变阻器进行起动，而1＃、2＃球磨电机仍采用电阻器多级手动切除起动方式，其控制线路如图1所示。近年来，高压电机经常出现起动困难现象，尤其是2＃球磨电机特别突出。
1查找原因
对2＃球磨电机检查发现，由于环境相对潮湿，生铁电阻锈蚀老化严重，造成接触不良；而电动机及其主控线路均未发现异常。打磨电阻并用碘钨灯进行烘烤后，试车时仍起动困难，分析其原因是：
（1）生铁电阻自1967年开始使用至今，绝缘严重老化。同时，由于生产环境较为潮湿，电阻锈蚀严重，造成接触不良。
（2）球磨电机超额定负荷起动。球磨机的起动负荷与停车时间长短有关：停车时间越长，钢球与磨料结块越严重，起动负荷越重；再次起动过程中，负荷随转速的变化而变化，在60%～70%额定转速时，负载达到最大值。此时，负载可以超过额定负载10%～20%,也造成超额定负载起动。
（3）采用生铁电阻多级起动方式，不仅占地面积大，而且控制系统庞大、复杂，手动操作造成电阻切除时间不均匀，维护检修不便。同时，由于球磨电机功率较大，转子电流很大，随着电阻逐段变化，转矩变化较大，对球磨电机的机械冲击就大。
2处理措施
2.1 频敏变阻器起动方式
频敏变阻器相对于生铁电阻而言，具有结构简单，运行性能可靠，维护方便，能自动操作等优点。由于其电阻值随转速的上升而自动减少，使电动机能平滑起动，因此可以弥补生铁电阻的诸多不足，是一种较为理想的起动元件。
金岭铁矿选矿厂4＃球磨机于1994年4月投产，采用频敏变阻器起动方式，控制线路见图2。
设备运行中，短接频敏电阻器的接触器主触头发热烧坏（质量问题），致使频敏变阻器长时间串接在转子回路中发热烧坏，影响生产达48h。同时，外购更换用的接触器和频敏电阻器费用为6700元。实践证明：外购的4＃球磨配电柜的起动控制线路不完善，存在一定的缺陷。
2.2 改进措施
考虑到单纯更换生铁电阻费用达5000元以上，且电阻多级切除起动方式不适应生产发展的需要，决定采用频敏变阻器起动方式。同时考虑到4＃球磨频敏控制线路设计不够合理，决定采取如下措施：
（1）拆除原有的生铁电阻及其起动控制线路。
（2）对4＃球磨机换下并修复的频敏变阻器进行检查测试，确定符合使用条件后安装在2＃球磨机上。
（3）利用原切电阻时的5y接触器作为将频敏变阻器串接在转子回路中的接触器，改进2＃球磨电机的起动控制方式。
所用5y接触器的型号为KT-4225型，额定电压500V,额定电流600A。这种开关主接点比较大，性能可靠，同时有以下结构优点：有主辅两个线圈，主触头在主线圈通电后吸合，经过一个机械机构支撑；起动完毕主线圈断电后，依然靠机械机构支撑主触点吸合，带动机械机构动作，释放主触头，为下一次起动做准备。主辅线圈都是瞬时通电，所以使用寿命长，且具有一定的节能效果。
当高压少油断路器的辅助接点DL通电后，中间继电器ZJ1线圈通电并自锁，ZJ1的常开触头使继电器SJ1的线圈通电；当达到其整定时间时（12～13s），SJ1延时闭合的常开触头闭合，使中间继电器ZJ2线圈通电自锁，ZJ2常开触头闭合，使5y接触器的主线圈通电，主触头闭合，将频敏变阻器短接，高压电机起动完毕，进入正常进行状态。此时，由于5y常闭触头断开，中间继电器及时间继电器线圈相应断电，使5y主线圈断电，但由于机械机构的作用，5y主触头依然闭合，保持频敏变阻器的短接状态。当球磨电机停车时，DL断电，ZJ1的常闭触头使5y的辅助线圈通电，带动机械机构动作，将5y的主触头释放，频敏变阻器恢复起动前的状态，为下次起动做准备。同时，5y常开触头使辅助线圈断电，一切都恢复至起动前的准备状态。
本次改造设计还加装了一只时间继电器SJ2,其延时闭合时间调整为20s（比SJ1晚闭合）。当由于电器故障而出现频敏变阻器串接在转子回路通电发热时，通过SJ2的常开触头闭合起来，使电铃通电而提醒生产工人及时停车，防止频敏变阻器烧坏。
3改造效果
本次改造是在原球磨电机起动控制系统的基础上进行的，充分利用了原有的修复电气元件，如频敏变阻器和5y接触器，外加7.8mm铜导线和2只时间继电器。改造后，2＃球磨机的起动性能良好，操作简便，安全可靠，起动控制方案比4＃球磨电机更加合理、完善，且改造成本不足5000元，节约资金1.5万元（外购成套控制柜需2万元）。此外，5y接触器及SJ2继电器保证了频敏变阻器不被烧坏，也大大降低了维修费用。5y接触器的主辅线圈只瞬间通电，具有一定的节能效果。
实践证明：2＃球磨电机控制线路的改进设计是成功的，可据此对1＃球磨电机进行改造。
